Кафедра Товароведения Курс Проектирование торговых предприятий Лекция 12

Кафедра «Товароведения» Курс «Проектирование торговых предприятий» Лекция 12 СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ ТОРГОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ 1

Учебные вопросы: 1. Требования, предъявляемые к системам отопления 2. Классификация систем отоплений 3. Потери тепла отапливаемыми помещениями 4. Нагревательные приборы 5. Вентиляция торговых и офисных помещений 2

ЛИТЕРАТУРА: Болгов И. В. Инфраструктура предприятий сервиса. : учебник для вузов. –М. : Изд. Центр «Академия» , 2008. 288 с. С. 171187, 222 -232 3

1. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СИСТЕМАМ ОТОПЛЕНИЯ Должна возмещать потери тепла через его теплоограждающие конструкции — наружные стены, наружные двери, окна, чердачное перекрытие или бесчердачное покрытие и пол. Должна независимо от колебаний наружной температуры воздуха поддерживать внутри помещений установленную гигиеническими нормами температуру. Температура воздуха в помещении должна быть возможно равномерной как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Колебание температуры воздуха в течение суток не должно быть больше ± 1, 5 °С. Средняя температура поверхности нагревательных приборов помещениях не должна превышать 85 °С. Система отопления и вентиляции должна обеспечивать нормальные условия работы и температурно влажностный режим. Должна быть индустриальной в изготовлении и монтаже, экономичной в эксплуатации и безопасной в пожарном отношении.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЙ • В зависимости от используемых теплоносителей (воды, пара, воздуха или сразу нескольких их видов) системы отопления подразделяются на водяные, паровые, воздушные и комбинированные. • При этом воду для отопительных систем используют температурой не выше 150°С, водяной пар — не выше 130 °С, воздух — с температурой нагрева от 45 до 70 °С. • Значительно реже применяются газовые и электрические системы отопления. Кроме того, системы отопления могут быть централизованные (центральные) и местные. • К местным системам отопления относятся печное отопление, воздушно отопительные агрегаты, работающие на твердом, жидком или газообразном топливе, электрические и газовые нагреватели. • Системы водяного и воздушного отопления по способу циркуляции теплоносителя бывают с естественной (гравитационные) и искусственной (насосные) циркуляцией.

Системы водяного отопления • подразделяют на низкопотенциальные с предельной температурой горячей воды до 65 °С, низкотемпературные (85. . . 105°С) и высокотемпературные (110. . . 150°С). • Системы парового отопления в зависимости от давления пара подразделяют на вакуум паровые (с абсолютным давлением пара менее 0, 1 МПа и предельной температурой до 100 °С), низкого давления (0, 1. . . 0, 17 МПа и 100. . . 115 °С) и высокого давления (0, 17. . . 0, 3 МПа и 115. . . 132 °С).

Системы водяного и парового отопления • подразделяются на вертикальные и горизонтальные по виду расположения труб, соединяющих отопительные приборы. • Теплопроводы вертикальных систем отопления разделяют на магистрали, стояки и подводки: подающие теплопроводы служат для подачи горячей воды или пара к приборам, обратные — для отведения конденсата (охлажденной воды). • Системы отопления могут быть одно или двухтрубными (в зависимости от конструкции стояков и схемы присоединения к ним отопительных приборов) или бифилярными (с подводом к одному отопительному прибору или к двум приборам в одном помещении теплоносителей с различной температурой). • По размещению магистралей различаются системы отопления с верхней и нижней разводкой.

3. ПОТЕРИ ТЕПЛА ОТАПЛИВАЕМЫМИ ПОМЕЩЕНИЯМИ • Тепло складывается из, выделяемого людьми тепла, солнечной радиации, освещения, нагретыми оборудования и изделий, в результате перехода других видов энергии в тепловую. • Тепло расходуется на потери через ограждающие конструкции (стены, пол, потолок, окна) и с изделиями, в результате инфильтрации через неплотности в ограждениях, открытые проемы, на нагрев холодных изделий, испарения и т. п. • Разность теплового поступления Qnocтt, Вт, и расхода (потерь) Qnот t, Вт, определяет теплоизбыток (недостаток) ΔQ в помещении, который ассимилируется (компенсируется) вентиляционным воздухом:

Расчет теплового режима • Часто при оценке теплового баланса помещения (здания) используют укрупненные, среднестатистические показатели. Например, можно определить теплоизбытки в помещении путем составления теплового баланса помещения: где qn — теплонапряженность, Вт/м 3; Vпом — объем помещения, м 3 Последовательность расчета теплового режима помещения: • выбор расчетных внутренних условий и их обеспеченности; • определение расчетных характеристик наружного климата с учетом коэффициента обеспеченности; • определение возмущающих воздействий (тепловыделений через наружные ограждения, от технологического оборудования, бытовых поступлений); • расчет теплоустойчивости помещения; • определение регулирующих воздействий (систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха).

Расчеты • Проверка ограждений на теплоустойчивость в летнее время состоит в определении амплитуды колебания температуры внутренней поверхности ограждений Ав, которая не должна превышать допускаемую Авдоп: где t. H — среднемесячная температура наружного воздуха в самом жарком месяце года (июль), °С. • Потери тепла неутепленными полами где Кнп — коэффициент теплопередачи пола, Вт/м 2 °С; F 3 — площадь зон, м 2; tв и t. H — расчетные соответственно внутренняя и наружная температуры воздуха окружающей среды, о. C; RHП — коэффициент сопротивления теплопередаче пола, м 2 °С/Вт. • Потери тепла через утепленные полы : • где Ryn и RHП — сопротивление теплопередаче соответственно утепленного и неутепленного полов, м 2°С/Вт; ус — толщина утепляющего слоя, м; уc — коэффициент теплопроводности утепляющего слоя, Вт/м°С.

Дополнительные потери, добавляемые к основным (в процентах от основных): • потери тепла вертикальными наружными ограждениями (стены, двери, окна), обращенными на север, восток, северо восток и северо запад, составляют 10 %, на юго восток и запад — 5 %; • потери тепла наружными стенами и окнами помещений вспомогательных и складских зданий — 5 % (кроме жилых зданий); • потери тепла на защищенных вертикальных и наклонных наружных ограждениях (их вертикальные проекции) — 5 %, а на незащищенных от ветра — 10 %; • потери тепла на наружных дверях (нагревание поступающего холодного воздуха) принимаются в зависимости от числа этажей п в зданиях: на двойных дверях без тамбура — 100 п, %; с тамбуром, снабженным дверью, — 80 п, %; одинарную дверь без тамбура — 65 п, %. • В зданиях для помещений высотой более 4 м расчетное значение теплопотерь всех ограждений увеличивают на 2 % на каждый метр высоты сверх 4 м (но не более 15 %). Это вызвано тем, что температура воздуха в помещениях увеличивается по высоте.

Расчеты • Суммарное количество воздуха, поступающего в помещение где q 1, q 2, q 3, q 4 — количество воздуха, просачивающегося через 1 м длины щели притворов соответственно окон, фонарей, дверей, ворот, м 3; — соответственная суммарная длина щелей, м; а 1, а 2, а 3, а 4 — поправочные коэффициенты на инфильтрацию воздуха в зависимости от конструкции притвора, м 1. • Удельная тепловая характеристика здания х где к-коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 °С); F 3 -площадь зон, m 2; V — объем здания по наружному обмеру, м 3.

Ориентировочный расчет теплопотерь здания • удельная тепловая характеристика здания Вт/(м 3 °С): где Q — теплопотери здания, Вт. • Она зависит от назначения, этажности, формы здания, теплозащитных свойств наружных ограждений, а также района строительства и находится, как правило, в следующих пределах: • до 1 тыс. м 3 — 0, 57 Вт/(м 3 °С); • более 1 до 3 тыс. м 3— 0, 51 Вт/(м 3°С); • более 3 до 5 тыс. м 3 — 0, 46 Вт/(м 3 °С); • более 5 до 10 тыс. м 3— 0, 43 Вт/(м 3 °С). • По удельной тепловой характеристике приближенный расчет расхода тепла здания

4. НАГРЕВАТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ • предназначены для теплопередачи от теплоносителя в обогреваемое помещение. • По преобладающей форме передачи теплоты нагревательные приборы подразделяют на радиационные, конвективные и конвективно радиационные. В водяных и паровых системах отопления применяются конвективно радиационные и конвективные приборы. Наиболее распространенные среди них радиаторы (секционные и панельные), конвекторы (с кожухом и без него), трубы ребристые, регистры гладкотрубные, панели отопительные, приборы динамического отопления — вентиляторные конвекторы и децентрализованные нагреватели (доводчики). • Нагревательные приборы могут быть высокие (высотой более 650 мм), средние (от 400 до 650 мм), низкие (от 200 до 400 мм) и плинтусные (высотой 200 мм и менее). По глубине в установке (с учетом расстояния от прибора до стены) они подразделяются на приборы: малой глубины (до 120 мм), средней глубины (более 120 до 200 мм), большой глубины (более 200 мм). • По тепловой инерции нагревательные приборы подразделяются на малоинерционные (например, конвекторы), имеющие небольшую массу и вмещающие малое количество воды, и инерционные (например, чугунные радиаторы) массивные, вмещающие значительное количество воды.

Расчеты • Расчетное количество теплоты Qрасч, Вт, отдаваемой прибором, пропорционально площади поверхности его нагрева Fnp, м 2, коэффициенту теплопередачи прибора к, Вт/(м 2 °С), и разности температур теплоносителя tcp, °С, в приборе и омывающего воздуха помещения t. B: Откуда • Коэффициенты теплопередачи нагревательных приборов принимают по справочным данным, например, значения к, Вт/(м 2 °С), при разности температур tcp - t. B = 64, 5 °С равны: • для чугунных радиаторов типа М 140 и М 140 АО — соответственно 9, 5 и 9, 6; • стальных штамповочных радиаторов типа МЗ 500 1 и МЗ 500 4 10, 2; • для МЗ 350 1 и МЗ 350 4 10, 7. Средняя температура теплоносителя в приборе при водяном отоплении где tr — температура теплоносителя при входе в прибор, °С; t 0 — температура теплоносителя при выходе из прибора, °С.

Основные технико экономические требования, предъявляемые к нагревательным приборам • необходимо, чтобы форма и конструкция прибора соответствовали требованиям технологии их массового производства; • конструкция приборов должна быть такая, чтобы из отдельных элементов можно было собирать прибор с любой поверхностью нагрева; • стенки прибора должны быть температуроустойчивые, паро и водонепроницаемые; • приборы должны быть прочными, удобными для транспортирования и монтажа; • затраты металла и стоимость отопительных приборов, отнесенная к единице полезно передаваемого тепла, должны быть наименьшими.

5. ВЕНТИЛЯЦИЯ ТОРГОВЫХ И ОФИСНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ • Воздушная среда в помещении, удовлетворяющая санитарным нормам, обеспечивается разными способами: инфильтрацией с неорганизованным управляемым воздухообменом, механической вентиляцией, аэрацией с организованным управляемым воздухообменом. • Организованный воздухообмен называется вентиляцией. • В зависимости от способа перемещения воздуха системы вентиляции классифицируются на естественные и с искусственным (механическим) побуждением. • Проектирование системы вентиляции зависит от количества и степени опасности выделяемых вредностей.

Естественная вентиляция • Естественный неорганизованный воздухообмен (инфильтрация) самый простой и самый дешевый вид вентиляции. Инфильтрация, или естественная неорганизованная вентиляция, наблюдается во всех помещениях. Она осуществляется путем проникновения внутрь помещения наружного воздуха через неплотности, имеющиеся в ограждающих конструкциях, и поры самого материала ограждения. • Естественная организованная вентиляция функционирует за счет открывания форточек, дверей и ворот, фрамуг окон и фонарей (аэрация), применения каналов (канальная естественная вентиляция).

Схема вытяжной естественной канальной вентиляции

Схема аэрации здания

Механическая вентиляция • Механической, или искусственной, вентиляцией называется способ подачи воздуха в помещение или удаления из него с помощью вентилятора. • Системы механической вентиляции, автоматически поддерживающие в помещениях заданные условия окружающей среды независимо от изменяющихся параметров внешней воздушной среды, называются системами кондиционирования воздуха. • По направлению действия системы вентиляции подразделяются на вытяжные, удаляющие воздух из помещений, и приточные, подающие воздух в помещения. В некоторых помещениях торговли осуществляется приточно вытяжная вентиляция

Схема устройства вентиляционной камеры и воздуховодов приточной системы с механическим побуждением • 1— воздухозаборная решетка или жалюзи; 2 — воздухозаборная шахта; 3 — утепленный клапан; 4 — калорифер; 5 — гибкая вставка; 6 — вентилятор; 7 — воздухоприточные насадки; 8 — система воздуховодов; 9 — вентилируемые помещения; 10 — плавающий фундамент

Схема приточно вытяжной вентиляции здания 1 — рабочий зал; 2 — приточные каналы; 3 — щелевидные отверстия, 4 — вы тяжные шахты; 5 — технический чердак; 6 — подпольные каналы

Кондиционирование воздуха • Установка кондиционирования воздуха представляет собой комплекс технических средств, служащих для приготовления, перемещения и распределения воздуха, автоматического регулирования его параметров, дистанционного контроля и управления. • Системы кондиционирования воздуха разделяют на центральные системы (устанавливаются вне обслуживаемых помещений) и местные кондиционеры (устанавливаются для одного или нескольких помещений, обычно бытовых), круглогодичные и сезонные (для теплого или холодного периода года).

Система вентиляции помещения

Конец лекции!!! 26